Le concept d`unicité génétique de l`individu. Niveau 3ème Etape de

Le concept d’unicité génétique de l’individu. Niveau 3ème
1. Etape de réflexion générale
Unicité : caractère de ce qui est unique. A ne pas confondre avec unité (ce qui est commun à tous).
Il faut montrer que les individus sont génétiquement différents, ce qui génère une diversité.
Cette diversité génétique s’inscrit dans le cadre de l’espèce (unité, sachant qu’il existe des invariants
propres à l’espèce).
Pourquoi s’intéresser au concept d’unicité ?
 D’un point de vue scientifique
-Le concept d’unicité prépare les élèves à la compréhension de l’évolution. Ce n’est parce qu’il existe de
la variation au sein des individus d’une espèce que la sélection naturelle peut y opérer un tri.
-Le concept d’unicité permet d’aborder les mécanismes qui en sont à l’origine (les mécanismes de
brassage génétique liés à la reproduction sexuée).
-il permet également de signaler l’existence d’une variabilité de l’information génétique générée par
l’apparition aléatoire de mutations qui seront plus étudiées en première et terminale.
 D’un point de vue de la formation citoyenne
Il s’agit de montrer que l’existence d’une différence entre tous les individus rend impossible la définition
d’un type humain (renvoie au racisme). Il contribue à l’acceptation de la différence (valeur citoyenne de
tolérance)
Les grandes notions scientifiques
On parle de génétique pour étudier ce qui est transmis (hérédité)
Les chromosomes sont les supports de l’information génétique
L’information génétique est portée par une molécule l’ADN
L’information génétique est divisée en unités appelés gènes. Chaque version d’un gène est appelée
allèle.
Les gamètes subissent une division particulière (méiose) qui divise de moitié le patrimoine parental tout
en brassant les chromosomes.
La fécondation est la rencontre aléatoire entre 2 gamètes génétiquement différents.

2. Eléments permettant de construire le plan
La problématique générale de la leçon : comment expliquer l’unicité génétique d’un individu ?
Nécessité d’expliquer au préalable ce qu’on entend par unicité génétique
Chaque individu porte une information génétique présente dans le noyau sous forme de 23 paires de
chromosomes (lien entre chromosomes et information génétique à établir à partir de la présentation de
quelques caryotypes)
Les chromosomes contiennent une molécule informative, l’ADN.
Les chromosomes sont porteurs de gènes qui constituent des unités d’information.. Les gènes existent
sous différentes versions.
Bien que l’individu possède les gènes et les caractères propres à son espèce, il s’en distingue par des
caractères propres. Il existe en effet plusieurs versions d’un même gène.
L’unicité s’explique par l’existence d’une combinaison allélique unique pour chaque individu. (Donner
un exemple).
Comment expliquer l’unicité génétique ?
Il faut remonter à la conception d’un individu : un individu est issu du développement d’une cellule œuf
Une cellule œuf est formée après fusion de 2 gamètes d’origine biparentale. Il faut étudier le contenu
génétique de chaque gamète. Chaque cellule reproductrice contient 23 chromosomes.
-Un premier mécanisme produisant de la diversité génétique.
Lors de la formation des cellules reproductrices, les chromosomes d’une paire, génétiquement
différents, se répartissent au hasard. Les cellules reproductrices produites par un individu sont donc
génétiquement différentes.
-Un deuxième mécanisme produisant de la diversité génétique
La fécondation, en associant pour chaque paire de chromosomes, un chromosome du père et un de la
mère, rétablit le nombre de chromosomes de l’espèce.
Chaque individu issu de la reproduction sexuée est génétiquement unique.
3. Eléments d’ouverture pour la conclusion
L’unicité n’est pas uniquement conditionnée par l’information génétique.
Le milieu modifie et façonne le phénotype de l’individu durant toute sa vie
L’épigénétique (influence du milieu et de l’histoire de vie agit sur l’expression des gènes (méthylation
des cytosines par exemple) est une autre composante participant à la construction d’un individu unique.
4. Exercice à intégrer

 Exercice de type sommatif.
 Pré requis : les élèves ont étudié la division des cellules non reproductrices et la division
particulière qui se produit au niveau des gamètes (méiose)
 L’objectif est de vérifier que les élèves ont compris :
- qu’il s’agit d’une division particulière,
- que cette division produit de la diversité génétique la multiplicité des combinaisons
chromosomiques de gamètes générées par cette division
Libellé : Soit une cellule à l’origine de la formation de gamètes présentant les nombre de chromosomes
suivant :
Q1. Quel sera le nombre de chromosomes dans les gamètes formés ?
Q2. Représentez toutes les combinaisons chromosomiques possibles que l’on peut obtenir dans les
gamètes
 Réponses attendus : barème à curseur
4
7
10
L’élève répond à Q1 seul
La cellule produisant les
gamètes possède 3 paires de
chromosomes. Elle formera
des gamètes possédant un
chromosome de chaque paire
soit 3
Ou à Q2 seul
mais de façon incomplète
L’élève a compris qu’on ne
pouvait pas mettre 2
chromosomes d’une même
paire mais n’a pas trouvé
toutes les combinaisons.
L’élève répond à Q1 et à
Q2 de façon incomplète
L’élève répond à Q1 et Q2 de
façon complète
L’élève a trouvé toutes les
combinaisons (8) qu’il a
correctement représentées.
Le nombre de combinaisons
est de 8

La diversification génétique du vivant
Niveau TS
Etape 1. Réflexion générale
On entend par diversification tout processus qui génère de la diversité. Dans ce sujet on n’aborde que la
diversité génétique.
2 niveaux de diversification :
 Celui qui génère de la biodiversité intra-spécifique : il s’agit du brassage génétique et des
mutations
 Celui qui peut expliquer l’apparition d’espèces nouvelles : le but est de montrer qu’il existe une
multiplicité de processus dont certains sont abordés en Terminale S.
Par cette étude, on veut montrer que la richesse des processus à l’œuvre dans l’évolution. On rejoint ici
la notion de bricolage de l’évolution énoncée par François Jacob.
Ce thème permet par ailleurs de donner des clés pour comprendre les arguments invoqués dans le
débat sur les OGM (transfert horizontal de gènes) et participe à la formation citoyenne.
Etape 2. Des éléments pour bâtir le plan
Quels sont les processus générateurs de diversification au sein de l’espèce ?
Les 3 niveaux de brassage (prendre un exemple
Les mutations
Quels sont les processus de diversification à l’origine de nouvelles espèces ?
Types de diversification
Exemple possible
Propriétés des êtres vivants porteurs
d’innovation
Modification de
l’expression des gènes de
développement dans
l’espace et dans le temps
Origine des doigts
Possibilités diverses de locomotion
chez le vertébrés terrestres
Transfert de gènes entre
espèces différentes
(transfert horizontal)
Processus encore mal
connu et sans doute sous-
estimé
La cellulose des
nématodes
Les pigments caroténoïdes
des pucerons
Formation du placenta et
gène de la syncytine
d’origine virale
Acquisition d’un gène codant pour la
syncytine favorisant la fixation du
placenta

Hybridations entre espèces.
Association de génomes.
Obtention de génomes
mixtes : polyploïdisation
Les plantes comme le blé
ou les spartines
Vigueur plus grande. Forte aptitude à
coloniser de nouveaux milieux
Mutations aléatoires
Les phalènes du bouleau
Apparition d’allèles nouveaux
pouvant conférer des avantages
Crossing-over inégaux
Duplications de gènes puis
mutations. Augmentation
de la taille du génome
Gènes des opsines
Amélioration de la vision chez certains
primates
Prendre des exemples précis pour illustrer les différents processus.
Au vu de la quantité des processus on peut choisir de ne présenter que 2 exemples (par exemple la
duplication des gènes et le transfert horizontal). Mais d’autres choix sont possibles.
Pourquoi prendre ces 2 exemples ?
La duplication : une grande partie du génome est formés de familles multigéniques. Il s’agit d’un
processus important.
Le transfert horizontal est un phénomène mal connu mais sans doute plus fréquent qu’on le croit. Les
exemples se multiplient (nématodes avec cellulase, pucerons avec pigments caroténoîdes, syncytine,
etc.
Etape 3. Ouvrir lors de la conclusion
Signaler l’intervention de processus de diversification sans modification de génomes :
La symbiose
La transmission de comportements par voie non génétique.
Etape 4. Intégrer un exercice d’évaluation.
Type d’évaluation : formative
Objectif : suggérer l’idée de transfert horizontal de gènes à partir de la comparaison de gènes d’espèces
différentes
Support : Anagene